Cuando Galileo orientó hacia Saturno su recién inventado telescopio, allá por 1610, no logró interpretar la borrosa imagen que observó; su instrumento era demasiado rudimentario como para revelar la verdadera estructura del planeta, solo pudo hacer especulaciones sobre lo que veía. Saturno parecía poseer dos abultamientos semejantes a orejas, especulaba que tal vez eran producidas por dos enormes lunas situadas a ambos lados del planeta. Galileo volvió a intentar la observación varios años después, pero aquellas protuberancias extrañas habían desaparecido misteriosamente, aproximadamente cuarenta años más tarde, cuando los telescopios evolucionaron y revolucionaron la forma de observar los cielos, el científico holandés Christiaan Huygens descubrió la verdad sobre Saturno.
El planeta no tenía orejas, sino que estaba rodeado por un anillo de materia que brillaba bajo la luz del Sol y que, debido a su orientación, emergía a los lados de Saturno como dos enormes asas. También descubrió su luna más grande y enigmática: Titán. Desde muy temprana edad, Huygens demostró un extraordinario talento para los números, tanto que según se dice, dejó impresionado al mismísimo René Descartes, uno de los muchos sabios de aquella época, quien acostumbraba a visitar la casa de los Huygens. Su padre Constantin Huygens era un reconocido intelectual, poeta, diplomático, músico, pintor y gran aficionado a las ciencias, un hombre que en definitiva no escatimó medios para que todos sus hijos recibieran una excelente educación, además, tuvo la suerte de relacionarse con importantes científicos y pensadores de la época.
El joven Christiaan se decidió por las matemáticas, una ciencia para la que tenía una extraordinaria capacidad, basta decir que a él se debe, entre otras cosas, el primer tratado completo sobre el cálculo de probabilidades, lo que sería suficiente para garantizarle un lugar en la historia, sin embargo, sus aportaciones más notables están inscritas en el campo de la astronomía, una disciplina que revolucionó. Se aficionó a observar las estrellas por casualidad, mientras ayudaba a uno de sus hermanos a perfeccionar un telescopio. En 1655 descubrió un nuevo método para pulir lentes, con lo que obtuvo una imagen más nítida y, a partir de aquel momento, pasaba noches enteras explorando el cielo. Entre los fenómenos que descubrió se encuentran: la rotación de Marte sobre su eje (llegó a esta conclusión al estudiar las características de la superficie del planeta); las manchas oscuras de Júpiter y aquella inmensa nube (de gases y polvo), conocida ahora como la Nebulosa de Orión. De todos los astros, sintió especial interés, sin dejar nunca de sorprenderse, se trataba del irrepetible planeta Saturno.
Medio siglo antes, Galileo ya había advertido que Saturno era diferente a los otros cuerpos celestes, pero no llegó a identificar su rasgo más definitorio, fue Huygens quien detectó la peculiaridad del estrecho anillo que rodea al planeta sin llegar a tocarlo en algún punto, el holandés quedó tan sorprendido por aquel hallazgo, que optó por anunciarlo en clave hasta comprobar que no había ningún error. Tras múltiples observaciones, ratificó su descubrimiento, sin embargo, pasó por alto un detalle, el anillo de Saturno era doble, como lo demostraría años después Giovanni Doménico Cassini. Al mismo tiempo, Huygens descubrió el primero y el mayor de los satélites de Saturno, un satélite de grandes dimensiones que decidió nombrarlo Titán, sin embargo, aquí también cometió un error, y una vez más fue el astrónomo francoitaliano quien lo corrigió.
Por decirlo de alguna manera, Cassini tuvo más vista que Huygens sobre las peculiaridades de Saturno, no sólo demostró que el anillo era doble, sino que descubrió la existencia de cuatro satélites del planeta y, con ello, asentó un duro golpe a la vanidad de Christiaan, quien se había empeñado en sostener que Saturno solo contaba con una luna, la que él había descubierto. Después admitió que su afirmación carecía de bases científicas y que se había dejado llevar por un arranque místico; los planetas conocidos, incluida la Tierra, eran seis y los satélites identificados también eran seis: el de la Tierra, los cuatro de Júpiter y su recién descubierto Titán, decidió que ese número cuadraba muy bien en el orden perfecto de universo y se equivocó.
Aquel error fue un asunto sin importancia en la brillante carrera de Huygens, quien aún tendría que realizar muchas y muy notables aportaciones a la ciencia, una de las más importantes fue su teoría ondulatoria de la luz. Como resultado de sus frecuentes observaciones del cielo, llegó a la conclusión de que la luz podía interpretarse como una onda longitudinal que se propagaba de forma muy similar a una onda de sonido.
Para él la luz era una onda, una vibración del espacio que se propaga como una ondulación, como la deformación creada en la superficie del agua cuando se arroja a ella una piedra. Christiaan conocía bien las vibraciones y las ondas. Las había estudiado desde hacía mucho tiempo. Imaginaba que la luz era una vibración, una onda (lo cual es cierto), pero pensaba que se trataba de una onda de compresión (como el sonido) y que se propagaba comprimiendo la materia por donde pasaba.
Newton (para quien la luz consistía en un flujo de pequeñísimas partículas o corpúsculos emitidos por las fuentes luminosas que se movían con gran rapidez) rechazó enseguida esta idea, explicando que la luz se propaga en el vacío del espacio, ¡puesto que vemos las estrellas! Y que la luz no puede ser una vibración puesto que, en el vacío, ¡no hay nada que se pueda hacer vibrar! Huygens le respondió explicando que todo el espacio, incluido el vacío, está lleno de una sustancia misteriosa, impalpable, que él llama el éter y que sí es capaz de vibrar y de propagar las ondas. Esta noción del éter fracasó.
Con base en su teoría, Huygens pudo deducir las leyes de la reflexión y la refracción de la luz, y explicar el fenómeno de la doble refracción. En un principio no se les dio mucha importancia a sus planteamientos (la propuesta de Huygens que era descrita en su celebre “Tratado de la Luz”, de 1690, cayó en el olvido, aplastada por la imagen y el prestigio de Newton), pero un siglo después los experimentos del físico británico Thomas Young, le dieron la razón. El debate de si la luz era una onda o una partícula perpetuo hasta comienzos del siglo XX, época en la que Einstein propondrá una visión sintética con la que comenzará la gran revolución cuántica…A pesar suyo.
En su afán por comprender el firmamento, Huygens buscó también nuevas formas de medir el espacio y sobre todo el tiempo. Para ello recurrió a un elemento muy sencillo pero crucial, el péndulo. Fabricó un sistema de apoyo del péndulo para que éste oscilara en el arco adecuado; después lo enganchó a la máquina de un , que con ayuda de pesas, obtenía la suficiente energía para que el péndulo no se detuviera por fricción o por resistencia del aire, fue un invento que ideó con fines exclusivamente científicos, pero que tuvo un éxito arrollador entre la gente ordinaria, su reloj de péndulo se encontraba en todas partes.
En 1658, Huygens logró (en la parte donde Galileo fracasó) la construcción de un reloj de péndulo, dotando así a la ciencia de un verdadero cronómetro. Desde ese momento, quedaban en completa obsolescencia y desuso las clepsidras (reloj de agua) y los relojes de arena de herencia babilónica, que no habían sido remplazados por instrumento alguno antes del acierto del gran genio holandés. En su obra, Horologium Oscillatorius, publicada en 1673, describe una solución al problema del péndulo compuesto, para el cual calculó la longitud del péndulo simple equivalente. En la misma publicación obtuvo una fórmula para calcular el periodo de oscilación de un péndulo simple y desarrolló varias teorías sobre la fuerza centrífuga en los movimientos circulares: “cuando los cuerpos giran están sometidos a la fuerza centrífuga que tiende a alejarlos del círculo –su trayectoria–, para que puedan continuar girando tienen que estar sometidos a una fuerza que los atraiga constantemente hacia el centro. Huygens estableció la relación matemática entre la velocidad a la que gira un objeto y el valor de esa fuerza. Conociendo la una podía calcular la otra. (v: velocidad, R: radio, F: fuerza, v: velocidad). “Newton utiliza esta propiedad y calcula la fuerza de atracción Tierra-Luna, valiéndose de la fórmula de Huygens, lo que ayudó a Newton en la formulación de la ley de la gravedad”.
Se dice que esperó el momento de su muerte observando continuamente uno de sus relojes de péndulo, era un obsesionado por la exactitud y no perdía de vista el reloj, cuando le llegara la hora de su muerte, él quería conocerla con total y absoluta precisión. Después de Newton, se encuentra entre los más grandes científicos de la segunda mitad del siglo XVII, fue el primero en avanzar en el campo de la dinámica más allá del punto al que llegaron Galileo y Descartes. Fue Huygens quien resolvió en esencia el problema de la fuerza centrífuga, hombre solitario quien no tuvo estudiantes o discípulos. Después de una larga enfermedad murió en 1695.
Sé parte de la Unidad Académica de Ciencia y Tecnología de la Luz y la Materia (LUMAT). Informes: http://lumat.uaz.edu.mx/; https://www.facebook.com/LUMAT.UAZ; https://twitter.com/LumatUaz.
*Docente Investigador de la Unidad Académica
de Ciencia y Tecnología de la Luz y la Materia. LUMAT.
**Docente Investigadora de la Unidad Académica Preparatoria.
